Aplicarea gazelor naturale. Gaz natural: compoziție, proprietăți

Ce știm despre hidrocarburi? Ei bine, cu excepția faptului că există ceva din programul de școală chimică și cuvântul "metan" se aprinde periodic în presă. Ce știm despre gazele naturale, cu excepția proprietăților explozive? Care este utilizarea gazelor naturale, pe lângă bine-cunoscutele gătit și încălzirea clădirilor rezidențiale? Ce este nou în lumea consumului de energie și a securității energetice?

Proprietăți de bază

În primul rând, fraza binecunoscută despre mirosul de gaz într-un apartament sau pe stradă nu este în întregime corectă. în gaz natural, care este hrănit în apartamentele noastre pentru gătit sau pentru încălzirea apei, nu există nici gust, nici miros. Ceea ce percepem nu este altceva decât un aditiv special necesar pentru determinarea scurgerilor de gaze. Acest așa numit odorant, adăugați-l la stațiile echipate special în următoarele proporții: 16 mg pe mie de metri cubi de gaz.

Componenta principală a gazelor naturale, desigur, este metanul. Conținutul său în amestecul de gaz este de aproximativ 89-95%, celelalte componente - este butan, propan, hidrogen sulfurat și așa-numitele impurități - praf și componente necombustibile, oxigen și azot. Procentul de metan depinde de tipul depozitului.

Energia gazelor naturale, eliberată prin arderea unui metru cub de combustibil, se numește căldură de combustie. Această valoare este una dintre cele inițiale în toate aspectele legate de proiectarea obiectelor de gaz, iar în diferite țări se iau ca bază diferite valori. În Rusia, calculul se bazează pe cea mai scăzută căldură de combustie, în țările din Vest, cum ar fi Franța și Regatul Unit, la cel mai înalt nivel.

Referindu-se la natura explozivă a gazelor naturale, merită menționate acele concepte ca limite explozive și concentrare periculoasă. Gazul explodează atunci când concentrația sa în cameră este de la 5 la 15% din volum. Dacă concentrația este mai mică, gazul nu arde, dacă concentrația este mai mare de 15%, atunci amestecul gaz-aer arde cu alimentare suplimentară cu aer. O concentrație periculoasă se numește 1/5 din limita inferioară de explozie, adică 1%.

Noțiuni de bază privind tipurile și aplicarea gazelor naturale

Butanul și propanul și-au găsit aplicația ca și combustibil pentru autovehicule (gaz lichefiat). De asemenea, propanul este utilizat pentru realimentarea brichetelor. Etanul este rar folosit ca combustibil deoarece este materia primă pentru producerea de polietilenă. Acetilena este extrem de inflamabilă și se folosește la sudarea și tăierea metalelor. Utilizarea gazelor naturale, și mai precis metanul, a fost deja negociată, este folosită ca un combustibil lichid în plăci, coloane și cazane.

Soiuri de gaze naturale produse

Pe tipuri de câmpuri de gaze produse sunt împărțite în gaz sau asociate. Principala diferență dintre acestea este procentul de conținut de hidrocarburi. În câmpurile de gaz, conținutul de metan este de aproximativ 80-90%, asociat sau, așa cum se mai numește "ulei", conținutul său nu depășește 50%. Restul de 50% este propan-butan și ulei separat de gaz. Unul dintre cele mai mari dezavantaje ale gazului din domeniul asociat este purificarea obligatorie a acestuia din diverse impurități. Producția de gaze naturale este, de asemenea, asociată cu extracția heliului. Astfel de depozite sunt destul de rare, heliul fiind considerat gazul optim pentru răcirea reactoarelor nucleare. Sulful, extras din hidrogen sulfurat, extras ca adaos de gaze naturale, este de asemenea utilizat în scopuri industriale.

Instrumentul principal în extracția gazelor naturale este o instalație de foraj. Acesta este un turn cu patru picioare, cu o înălțime de aproximativ 20-30 de metri. O conductă cu burghiu la capăt este atârnată de ea. Această țeavă crește pe măsură ce adâncimea fântânii crește, în timp ce se fortează, în fântână se adaugă un lichid special, astfel încât rocile care trebuie distruse să nu fie blocate. Acest lichid este furnizat prin intermediul unor pompe speciale. Bineînțeles, costul gazelor naturale include costurile de exploatare și construire a puțurilor de producere a gazului. De la 40 la 60% din prețul de cost este costul pentru acest lucru.

Cum ajunge gazul la noi?

Deci, după părăsirea locului de extracție, gazul natural purificat intră în primul stația de compresoare, sau, după cum se mai numește și cap. Acesta este situat cel mai adesea în imediata vecinătate a depozitului. Acolo, cu ajutorul instalațiilor, gazul de înaltă presiune intră în conductele de gaze principale. Booster stațiile de compresoare sunt instalate pentru a menține o anumită presiune asupra gazoductelor principale. Deoarece este interzisă instalarea țevilor cu această categorie de presiune în interiorul orașelor, o ramură este înființată înaintea fiecărui oraș major. Ea, la rândul său, nu crește, ci scade presiunea. O parte din acestea sunt cheltuite de consumatorii mari de gaze - întreprinderi industriale, fabrici, cazane. Și cealaltă parte vine în așa-numita fracturare hidraulică - puncte de distribuție a gazelor. Acolo, presiunea scade din nou. Unde este utilizarea cea mai cunoscută și mai ușor de înțeles a gazelor naturale? Aceasta este o placă de arzător.

Cât timp a stat cu noi?

Utilizarea activă a gazelor naturale provine la mijlocul secolului al XIX-lea, după inventarea unui arzător cu gaz. Și utilizarea inițială a acesteia acum pentru noi nu este destul de familiară. La început a fost folosit pentru iluminatul stradal. Până la sfârșitul anilor 30 ai secolului trecut, în Uniunea Sovietică nu exista o industrie independentă de gaze. Depozitele de gaz au fost descoperite accidental, numai atunci când explorăm puțurile de petrol. Utilizarea activă a gazelor naturale a început din timpul Marelui Război Patriotic. Lipsa combustibilului, în legătură cu pierderea unei părți din câmpurile de cărbune și petrol, a dat un impuls puternic dezvoltării industriei gazelor naturale. Deja după încheierea războiului, industria gazelor a fost în curs de dezvoltare și a devenit treptat una dintre cele mai eficiente din punct de vedere energetic.

Nu există nicio alternativă

Poate că cea mai bună dovadă a avantajelor gazelor naturale ca sursă cea mai convenabilă de energie sunt indicatorii Moscovei. Conexiunea cu gaz a permis economisirea zilnică a unui milion de metri cubi de lemn de foc, 0,65 milioane de tone de cărbune, 150 000 de tone de kerosen și aproape aceeași cantitate combustibil lichid. Și toate acestea au fost înlocuite cu 1 milion de metri cubi. m de gaz. Apoi a urmat gazificarea treptată a întregii țări și căutarea de noi depozite. Ulterior, în Siberia s-au găsit rezerve uriașe de gaz, care sunt încă în uz astăzi.

Utilizare industrială

Utilizarea gazelor naturale nu se limitează la gătit, deși, indirect, este utilizată pentru a furniza căldură clădirilor rezidențiale. Majoritatea cazangerilor urbane mari din partea europeana a Rusiei folosesc combustibilul principal ca gaz natural.

De asemenea, din ce în ce mai des, gazul natural este utilizat în industria chimică ca materie primă pentru obținerea de diferite substanțe organice. Un număr tot mai mare de giganți auto dezvoltă mașini pe combustibil alternativ, inclusiv hidrogen și gaze naturale.

Numai gazul este vina

Din punct de vedere ecologic, gazul natural poate fi numit unul dintre cele mai sigure tipuri de combustibil organic. Cu toate acestea, conectarea gazului la multe zone ale vieții umane și arderea ulterioară au avut ca rezultat o creștere multiplă a conținutului dioxid de carbon în atmosferă. În caz contrar, acest proces se numește "efect de seră". Și acest lucru are un impact foarte negativ asupra climei planetei noastre. Cu toate acestea, noile tehnologii și nivelurile de producție au redus recent emisiile în atmosferă la maxim. Să reamintim că gazul este unul dintre cele mai sigure tipuri de combustibil.